翻轉課堂在高中物理教學中的應用

馮上津

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在中學物理教學中，經常面臨著學生課前預習效果低下、教學內容缺乏趣味性、課堂內外難以實現協調統一等問題。翻轉課堂作為新課改與信息技術共同作用下的產物，其可以有效輔助課堂教學活動，幫助學生加強對知識點的理解與運用，提升教育教學質量。在翻轉課堂教學模式下，以高中物理“自由落體運動”為例展開教學活動設計，旨在為提升高中物理教學效果提供參考。

[關? ? 鍵? ?詞]? 物理教學;翻轉課堂;教學設計;自由落體運動

[中圖分類號]? G633.7? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2021）50-0054-03

一、引言

和傳統課堂教學模式相比，翻轉課堂教學模式可推動教學過程中教師與學生地位的轉變，加強師生之間的交流互動，提升學生學習的主動性與積極性，進而提高課堂教學質量。“自由落體運動”作為高中物理教學的難點之一，其囊括了自由落體運動、自由落體加速度、自由落體運動規律的應用三方面的內容，且在課程安排上具有承上啟下的作用。因此，教師需要加強對學生深度學習的積極引導，提升學生對晦澀難懂概念的理解、運用以及獨立思考的能力，激發學生物理課程學習研究的積極主動性。基于此，本文在翻轉課堂教學模式下，以高中物理教學“自由落體運動”為例展開教學設計，針對教學目標的確定、教學過程的設計、教學策略的選擇等問題，探討翻轉課堂教學模式在高中物理教學中的應用途徑。

二、確定教學目標

（一）課標分析

“自由落體運動”是《普通高中物理課程標準》中必修一模塊“勻變速直線運動”中的內容。其基本內容要求是：“通過實驗活動讓學生了解自由落體運動，體驗自由落體運動，并明確其產生的前提條件與本質。”

（二）教材分析

“自由落體運動”的教學內容選自新版人教版普通高中《物理》必修一模塊第二章第四節。“自由落體運動”是高一學生學習勻變速直線運動中速度、時間及位移關系的進一步延伸，屬于勻變速直線運動的一個特例。通過對“自由落體運動”的學習，可以加強學生對前面課程所學運動學知識的鞏固與理解，幫助學生將課本學習與社會實踐相橋接，并為日后學習更為復雜的運動學知識奠定基礎。

（三）學情分析

學生在前面的課程中已經學習了勻變速直線運動中速度、時間及位移的關系，具備了一定的運動學知識。但因為缺乏對自由落體運動的認識，學生容易將其與現實生活中的下落運動相混淆。因此在課程教學中，教師要加強學生對自由落體運動概念及特征的理解，并做好演示實驗，積極展開交流討論糾正學生對自由落體運動的錯誤認知，加強其對該課程內容知識點的掌握以及運用。

（四）教學目標

1.了解自由落體運動產生的前提條件，自由落體運動的特征、自由落體運動的規律以及自由落體運動的本質;明確重力加速度的特點、重力加速度的大小以及重力加速度的方向;可以將課本學習與實踐生活相結合解決實際問題。

2.通過實驗探究自由落體運動的本質，培養學生物理研究的習慣及探索精神。

3.加強教師與學生以及學生之間的互動交流，提升學生的邏輯推理能力及團隊協作能力，幫助學生從實踐生活中總結出物理規律，提升科學思維。

三、設計教學過程

教學活動的組織及教學內容的安排離不開教學設計的指引。本文在翻轉課堂教學模式下對高中物理教學課程“自由落體運動”展開教學活動設計，具體教學實施步驟如下。

（一）明確教學內容，制作教學視頻

【教學環節1】在正式授課前，教師需提前錄制“反應時間尺”視頻①、紙片和金屬片同時下落過程的演示實驗視頻②、牛頓管演示實驗視頻③、打點計時器自由落體運動的演示實驗視頻④，并將其制作為微視頻通過網絡方式分發給學生進行課前的學習。

【設計意圖】學生在課前通過教師所提供的演示實驗視頻進行提前觀看學習，形成對物理實驗的初步認知，且在上課期間可以幫助學生節約出更多的時間以進行實驗操作。另外，學生如果在課中有未完全掌握及理解的實驗，可在課后重復觀看演示實驗以進行二次學習提升其學習效率。除此之外，對部分操作過于復雜的實驗或儀器設備，教師通過在網上檢索相關實驗演示資源并整理后分發于學生，讓學生在演示實驗視頻觀看的過程中進行自主探索，提升學生的物理學習興趣并促使學生喜歡上物理這門課程。

（二）設計教學任務清單，明確教學任務

【教學環節2】教師在課前通過網絡分發演示實驗視頻的同時，需一并將其所設計的物理教學任務清單分發于學生，并要求學生在觀看完視頻①、②、③、④后填寫任務清單，并將其完成情況反饋于老師。“自由落體運動”課程翻轉課堂的教學任務清單設計如下：

在觀看視頻①后，探索“反應時間尺”的原理。

在觀看視頻②后，描述自己所觀察到的實驗過程及實驗結果，并探討實驗結果緣由。

在觀看視頻③后，描述自己所觀察到的實驗過程及實驗結果，并探討在有空氣和無空氣情形下，兩種實驗結果的緣由。

通過觀看視頻①、②、③后，歸納總結自由落體運動產生的前提條件。

在觀看視頻④后，探討自由落體的運動性質、加速度的大小、方向及規律。

【設計意圖】學生在課前觀看實驗演示視頻完成任務清單中的內容，將其遇到的問題及難點反饋于教師進行整理，并在課中針對學生所提出的問題，由教師進行引導，實現教師與學生的交流互動，幫助學生解決課前學習中所遇到的難點，尊重學生對某些問題的獨特見解，凸顯學生的主體作用，構建良好的師生關系，提升物理學習過程中的生機與活力。

（三）回顧教學視頻，組織學生小組討論

【教學環節3】教師在課中組織學生對所錄制的視頻①、②、③、④進行回顧并展開小組內的實驗，要求學生展開小組討論，共同協作并探討實驗原理及思考演示實驗視頻中所提出的各種問題。最后組織學生觀察打點計時器的演示實驗儀器及課本插圖，充分幫助學生了解并掌握打點計時器的機械構造以及原理。

【設計意圖】首先，組織學生通過回顧視頻①并展開小組內的實驗，可調動學生的好奇心及學習興趣，進而引入新課。其次，通過回顧視頻②、③、④及開展小組內的實驗，讓學生在實踐過程中掌握自由落體運動產生的前提條件及本質，并學會使用打點計時器，提升其實踐操作能力。

（四）提出問題，教師對個別問題答疑解惑

【教學環節4】學生在完成了演示實驗視頻的回顧及組內寫作實驗后，教師提出下述問題，并組織學生以組為單位進行討論及回答，如有學生對個別問題存疑，則有教師進行集中答疑解惑。

問題1：自由落體加速度的符號是什么？

問題2：自由落體加速度的大小是什么？

問題3：自由落體加速度的方向是什么？

問題4：自由落體運動的規律是什么？

【設計意圖】物理課中難免存在部分晦澀難懂的概念、公式及定理，致使學生理解起來較為吃力。學生對于簡單的知識點在課堂上就能消化理解，而部分難度系數較高的知識點則難以一次性做到掌握。而在翻轉課堂模式下，學生可以在課前以及課后對教師所錄制的視頻資源進行反復觀看學習，可以加強學生對概念、公式及定理的記憶與理解，有效提升其學習效率，并在課中可節約出更多的時間讓學生之間進行小組交流探討。對于小組無法解決的問題，再由小組匯總后提出并讓教師進行集中講解，以學生為主體，教師起到積極的引導作用，促使學生結合微視頻及組內實驗歸納總結出自由落體運動的特征及規律。

（五）教師總結，習題鞏固

【教學環節5】教師組織學生回顧視頻①并利用本節課所學習的運動學知識測量自己的反應時間，并由教師對課程進行總結。最后用隨堂習題鞏固的方式以測驗學生對自由落體運動知識點的掌握及應用。隨堂測試例題設計如下：

【例題】假設有一小球從離地100米的高空釋放并自由落下，忽略空氣阻力對小球墜落的影響，重力加速度g取10m/s2，計算：

（1）小球從離地100米的高空釋放至掉落到地面的總耗時是多少？

（2）小球從離地100米的高空釋放開始計時，其在第1s內以及最后1s內下落的距離是多少？

（3）小球下落時間為總時間一半時，其下落的距離是多少？

【設計意圖】教師引導學生進行自主探索，獨立思考，幫助其掌握自由落體運動的特征及規律，對自由落體運動所涉及的公式可以靈活應用。另外，教師對課程內容以課件的方式進行總結，并利用隨堂測驗的方式幫助學生將課本學習和社會實踐相結合，提升學生解決實際問題的能力，并以此作為學生學習效果的判斷依據之一。

（六）課后反思互評，培養學生的自主學習能力

【教學環節6】在課后，教師需要對課程的教學過程進行回顧及反思，找出授課過程中的不足之處以及優勢所在，并進行詳細的記錄，進而在后續的教學中予以改進。另外，組織學生對組內的協作討論以及學習效果進行互評打分，并布置相應的課后作業以幫助學生進行課后的鞏固復習，培養學生的自主學習能力。

【設計意圖】和課前與課中的學習相比，課后的學習尤為重要。首先，教師需根據學生在課堂中的具體表現對本節課程的授課質量進行總結以及反思，對于不足之處需詳細記錄，并在日后的課程中逐步予以完善。例如可提供學生更多具有趣味性的微視頻資源以提升學生學習物理的興趣及積極性。其次，讓學生在課后對自己在課堂上的表現及學習效果進行總結，并組織學生成立互助打分小組以進行組內打分互評，培養學生反思的習慣，鼓勵其在以后的活動中再接再厲。最后，教師布置課后作業，安排學生在課后再去對當日所學校的課程進行回顧和總結，加強學生對課堂所學知識點的理解和運用，做到“溫故而知新”，實現對學生自主學習能力的培養。

四、高中物理翻轉課堂教學的實施建議

現階段越來越多的學者投入“翻轉課堂”教學模式的研究當中，且取得了較為豐富的研究成果。但翻轉課堂在具體的應用過程中卻不盡如人意，反觀翻轉課堂的教學實踐活動可發現，部分翻轉課堂的實施“形神分離”，并未做到嚴格意義上的翻轉。因此，針對高中物理課程實施翻轉課堂模式，本文提出如下教學實施建議。

（一）注重課件制作，指導學生做好預習準備

高質量的翻轉課堂教學模式與視頻課件的制作水準息息相關。因此，在高中物理課程的教學當中，教師需要注重對視頻課件的制作，將物理課程中的基礎知識進行細化與擴大，并利用信息技術手段將這些知識呈現于學生，將抽象的問題生動化及具體化，從而引導學生展開高效率的預習工作，培養學生學習高中物理的濃厚興趣以及提升學生學習高中物理的積極性，這也是高中物理課程實施翻轉課堂教學模式的前提條件。

（二）轉變教學觀念，促使學生積極參與學習

教師在開展教學活動時，其自身所秉持的教學觀念的先進性以及科學性將直接影響到課堂的教學質量和學生的學習效率。在翻轉課堂教學模式下，物理教師需以學生為中心，師生之間的角色發生了顛覆性變化，授課全程需以學生的興趣為導向制作視頻課件，拋棄傳統的教學觀念以及“填鴨式”教學方法，積極轉變教學觀念，將枯燥乏味、晦澀難懂的物理知識變得更具趣味性，充分調動學生學習物理課程的積極性，使其踴躍參與到獨立自主與合作探究的學習活動當中，凸顯學生的主體意識，從而提升物理教學工作的質量。

（三）運用生活元素，引導學生高效學習知識

在高中物理課程應用翻轉課堂教學模式的過程當中，教師需加強學生課本學習與社會實踐活動的橋接。因此在視頻課件的制作當中，應充分加入生活元素，幫助學生明確學習物理知識的必要性以及價值所在，還可以激發學生自主探究的意識，幫助其更好地對所學課本知識的理解與應用，真正做到學以致用。

五、結語

作為一種新型的教學模式，翻轉課堂在一定程度上可有效提升課堂教學質量及教學效率。但在具體的實踐教學活動當中，教師不可完全脫離教學目標以及學生的基礎水平而盲目進行課堂的翻轉。尤其是在高中物理課程教學過程中運用翻轉課堂教學模式，教師需要重點考慮教材的內容并決策是否適合實施翻轉課堂。因為大多數高中生的生活經驗較為豐富，對于簡單的物理知識需采用輕素材重思維的方法制作視頻課件。反之，如果是偏復雜且晦澀難懂的物理知識，則需要利用信息技術手段給學生制作相應的課件，為其提供較為豐富的學習素材以幫助其對物理知識的理解和記憶，這樣的翻轉課堂教學模式才更有利于服務學生的學習。

參考文獻：

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◎編輯 馬燕萍